Penning真空計是利用真地面的尖端放電景象,測量中高真空畛域的溫度表,測量性穩固,耐用性久為其特點。
Penning真空計結構原理
Penning真空計利用Penning尖端放電景象。正常而言,冷負極放出的電子比熱負極少。復雜在陰陽兩極間加電壓,那末壓力低于0.1Pa則不會延續尖端放電。為了增多電子航行間隔,從內部加磁場,那樣可使在更低的壓力下也可尖端放電。
檢測部如圖所示,重要結構為圓筒形(或園環形)陽極。圓板狀的負極和永遠磁石形成。磁力線和電極的核心軸平行設置。陽極電壓2~3kV,磁場強度約1000G。
從負極放出的電子受洛侖茲力而做電鉆靜止。同聲,軸位置的空間電壓如圖C所示。電子被掌握在勢井內,于兩側的負極之間做往返靜止。理論上的電子靜止要比這種估算簡單得多。然而,電鉆靜止和往返靜止使得電子的航行間隔大幅度豐富。電子最終會被陽極捉拿,然而在被捉拿之前屢次和氣體分子碰撞,在兩負極之間產生等離子體體狀態。等離子體體中的電子和陽極放出的電子一樣會做電鉆靜止和往返靜止,但離子所以品質較大,電鉆靜止半徑較大,而且在高電位空間產生,臨時工夫內被負極捉拿。
Penning尖端放電可在0.1Pa的壓力下產生。假如電子的單位和氣體壓力無干,在負極被捉拿到的離子單位(單位工夫產生水解的位數=直流電),則與壓力及氣體分子的水解斷面積成反比例。那末曉得離子直流電和壓力的對比系數,則可曉得壓力值。水解斷面積依氣體分子而變遷,對比系數也會因氣體分子而變。商場上的真空計正常以干澀大氣或氮氣為規范測出對比系數。
Penning真空計特色用處
Penning真空計測量性能穩固,可測量高真空畛域的直流電。所以是冷負極形式,無須擔憂電極的燒損問題。缺欠是尖端放電穩固性有定然有余。另外從負極放出的電子量受名義凈化莫須有重大。
依據之上特點,此真空計適宜不想頻繁更替真空計的高真空畛域設施上,同聲所以此真空計自身有較強的磁場,要思忖其裝置在設施上的地位。讓真地面的殘留氣體水解,經過測量水解生成的離子或電子的直流電而得出氣體的壓力,這種真空計被稱為水解真空計。水解真空計讓有多少十eV的電子碰撞氣體分子使其水解。電子的產生形式有兩種:一種是加熱非金屬絲放出熱電子(熱負極),另一種形式是利用等離子體體(冷負極)。Penning真空計是冷負極水解真空計的一種。
羅茨水環真空機組、羅茨旋片真空機組
|
